ЯГМА

Кафедра медицинской физики

Лечебный факультет

1 курс

1 семестр

«Акустика»

Составил: Дигурова И.И.

2004 г.

1. Акустика, ее разделы и задачи.

Медицинская акустика.

Акустика – это раздел физики, изучающий вопросы получения, распространения, свойств механических волн, а также их взаимодействие с физическими и биологическими объектами.

Акустика делится на:

• общая акустика (исследует получение и распространение звука, методы звуковых измерений);

• архитектурная акустика изучает вопросы защиты от шумов и получением хорошей слышимости;

• техническая акустика разрабатывает вопросы практического применения звуков в технике;

• биологическая акустика изучает применение звуков живыми организмами;

• медицинская акустика – это физика и биофизика слуха и речи, условия и особенности восприятия человеком, возможности применения звука для диагностика и лечения (следует различать слышимый звук и ультразвук).

Задачей медицинской акустики является разработка гигиенических норм использования звука; разработка звуковых и УЗ-методов диагностики и лечения.

2. Звук как физическое явление. Звуковые волны и их характеристика.

Последовательное отклонение колеблющейся точки от положения равновесия то в одну, то в другую сторону называется механическим колебанием. Распространяющееся в упругой среде механические колебания называются механической волной. Среда является упругой, если между её частицами есть упругие взаимодействия. Для передачи механических колебаний от одной частицы к другой необходим механический контакт частиц меж собой. По направлению колебаний условных частиц среды различают продольные и поперечные волны.

Продольная волна – возникает тогда, когда направление колебания частиц среды совпадает с направлением распространения волны (в твёрдых, жидких и газовых средах).

Поперечная волна – если направление колебания частиц перпендикулярно направлению распространения волны (в твёрдых телах).

Волновая характеристика звука:

1. Амплитуда - это модуль наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия.

2. Период - это время совершения частицей одного полного колебания.

3. Частота - число колебания в единицу в единицу времени  = ¹/_Т [Гц, ¹/_с ,с^-1 ]

4. Длина волны - расстояние между двумя вершинами ближайших тел, колеблющихся в одной фазе [].

5. Скорость распространения звуковой волны при неподвижном источнике звука.

 = 

Наибольшей является скорость распространения магнитной волны в твердом теле (от 5000 до 10000м\с), в воде 1400 м\с, в воздухе при 20 С и при нормальном атмосферном давлении скорость распространения звука равна 340 м\с, с увеличением температуры скорость распространения звука возрастает.

По частоте механические волны разделяются:

1. Инфразвук (частота от 0 до 16 Гц)

2. Слышимый звук (от 16 до 20000 Гц)

3. Ультразвук (свыше 20000 Гц)

Инфразвук и ультразвук не слышны человеку, но воздействуют на человека. Слышимые звуки воспринимаются слуховыми анализаторами человека.

Звуковое поле и его характеристика.

Звуковым полем называется пространство, в котором распространяется звуковая волна. Характеристики звукового поля подразделяются на энергетические и линейные.

Линейные:

1. Звуковое давление - переменное давление воздуха пропорциональное звуку в среде, является добавочным к атмосферному давлению [P, Па].

2. Смещение частиц среды - это отклонение условных частиц от положения равновесия.

3. Акустическое сопротивление - величина, равная отношению звукового давления к скорости колебания частиц среды.

Z = P/ [Пас/м] Z = /

где - плотность среды.

Энергетические:

Интенсивность (сила звука) - величина, численно равная энергии, переносимой через единицу времени при распространении звука: [I]

I=E/st